Universitas Sumatera Utara

ERICK MARTHIN GULTOM (061203028)

KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK

ERICK MARTHIN GULTOM 061203028

KEHUTANAN DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010

2010 Universitas Sumatera Utara

KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK

SKRIPSI

Oleh:

ERICK MARTHIN GULTOM 061203028/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN

DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010

Universitas Sumatera Utara

KUALITAS PAPAN PLASTIK KOMPOSIT PADA BERBAGAI TINGKAT PENDAURULANGAN PLASTIK SKRIPSI

Oleh: ERICK MARTHIN GULTOM 061203028/ TEKNOLOGI HASIL HUTAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

DEPARTEMEN KEHUTANAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010


Judul Nama NIM Departemen Program Studi

: Kualitas Papan Plastik Komposit Pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik : Erick Marthin Gultom : 061203028 : Kehutanan : Teknologi Hasil Hutan

Disetujui o leh, Ko misi Pembimbing

Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si. Ketua

Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si. Anggota

Mengetahui,

Dr. Ir. Edy Batara Mulya Siregar, MS. Ketua Departemen Kehutanan


ABSTRAK ERICK MARTHIN GULTOM: Kualitas Papan Plastik Komposit pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plastik. Dibimbing oleh ARIF NURYAWAN dan IWAN RISNASARI Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, yaitu dengan membuat papan plastik komposit dari plastik high-density polyethylene (HDPE) daur ulang dan limbah serbuk kayu. Penelitian dilakukan di Universitas Sumatera Utara dan Institut Pertanian Bogor pada Agustus-September 2009. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat prototype papan plastik komposit berbahan limbah serbuk kayu dan plastik HDPE daur ulang dan mengevaluasi pengaruh tingkat pendaurulangan plastik terhadap sifat fisis dan mekanis pada prototype papan plastik yang dihasilkan. Pengujian pada sifat fisis dan mekanis berdasarkan pada standar JIS A 5908-2003, dan hasilnya menunjukkan: 1). Nilai kerapatan berkisar antara 0,820,89 g/cm3 2). Nilai kadar air berkisar antara 1,22-1,32% 3). Nilai daya serap air 2 dan 24 jam berkisar antara 1,69-15,64% dan 4,03-23,2% 4). Nilai pengembangan tebal 2 dan 24 jam berkisar antara 0,62-2,19% dan 1,11-5,43% 5). Nilai keteguhan lentur (MOE) berkisar antara 0,76-0,93 x 104 kg/cm2 6). Nilai keteguhan patah (MOR) berkisar antara 149,92-186,46 kg/cm2 7). Nilai keteguhan rekat internal berkisar antara 1,57-2,62 kg/cm2 8). Nilai kuat pegang sekrup berkisar antara 101,91-142,99 kg. Sifat fisis dan mekanis papan komposit plastik sesuai dengan standar JIS A 5908-2003, kecuali untuk pengujian keteguhan lentur (MOE). Kata kunci : Papan plastik komposit, limbah serbuk kayu, plastik daur ulang, high density polyethylene (HDPE).


ABSTRACT ERICK MARTHIN GULTOM: Quality of Wood Polymer Composite on Various Levels of Recycled Plastic. Under the guidance of ARIF NURYAWAN and IWAN RISNASARI The increase of wood demand did not balance with wood supply. Wood polymer composite made from waste oil palm trunk and pure high density polyethylene (HDPE) is one of the main alternatives. Research conducted at The University of North Sumatera and Bogor Agricultural University in AugustSeptember 2009. The goal of this research were to make prototype wood plastic composite from wood flour waste and recycled HDPE and evaluate the effects at levels of recycled plastic on physical and mechanical properties at prototype wood plastic composite that process. Evaluation of physical and mechanical properties based on JIS A 59082003, and the results showed: 1). Density value range was 0.82-0.89 g/cm3 2). Moisture content value range was 1.22-1.32% 3). Water absorption value of 2 and 24 hours ranges were 1.69-15.64% and 4.03-23.2% 4). Thickness swelling value of 2 and 24 hours ranges were 0.62-2.19% and 1.11-5.43% 5). Modulus of elasticity value (MOE) range was 0.76-0.93 x 104 kg/cm2 6). Modulus of rupture value (MOR) range was 114.07-225.40 kg/cm2 7). Internal bond value range was 1.57-2.62 kg/cm2 8). Screw holding power value range was 101.91-142.99 kg. Physical and mechanical properties of wood polymer composite met the criteria of JIS A 5908-2003, except for modulus of elasticity (MOE). Key words:

Wood plastic composite, wood flour waste, recycled plastic, high density polyethylene (HDPE).


RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Medan-Sumatera Utara pada tanggal 31 Desember 1987 dari Ayah T. Gultom dan Ibu I br. Simatupang. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Pendidikan formal yang ditempuh selama ini: 1. Pendidikan Dasar di SD Dr. Wahidin Sudiro Husodo Medan, lulus tahun 2000 2. Pendidikan Lanjutan di SLTPN 5 Medan, lulus tahun 2003 3. Pendidikan Menengah di SMA Santo Thomas 2 Medan, lulus tahun 2006 4. Tahun 2006 lulus ujian Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) diterima pada Program Studi Teknologi Hasil Hutan Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten Praktikum Biokomposit dan Penggergajian Kayu. Penulis melaksanakan Prakt ik Pengenalan Pengo lahan Hutan (P3H) di Hutan Tangkahan dan Hutan Mangrove Pulau Sembilan Kabupaten Langkat. Penulis melaksanakan Praktik Kerja Lapang (PKL) di HTI PT. Finnantara Intiga Unit Sintang Kalimantan Barat. Pada akhir kuliah, penulis melaksanakan penelitian dengan judul ”K Kualitas Papan Plast ik Ko mposit pada Berbagai Tingkat Pendaurulangan Plast ik”. Penelitian

penulis

dilaksanakan

di

bawah

bimbingan

Bapak

Arif Nuryawan S.Hut, M.Si dan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si.


KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga skripsi ini tepat diselesaikan pada waktunya. Tema yang dipilih dalam penelitian ini adalah mengenai biokomposit dengan judul “K Kualitas Papan Plastik Ko mposit pada Berbaga i Tingkat Pendaurulangan Plast ik”. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada: 1. Kedua

orang

tua

tercinta

Ayahanda

Thomson

Gultom

dan

Ibunda Irma br. Simatupang, kakak dan adik tersayang serta keluarga besar yang telah memberikan kasih sayang, semangat, nasihat, dorongan materi dan doa yang tulus tiada pernah berhenti. 2. Bapak Arif Nuryawan, S.Hut, M.Si dan Ibu Iwan Risnasari, S.Hut, M.Si selaku dosen pembimbing yang terus mengarahkan, membimbing, menasehati, dan memberi saran kepada penulis dalam penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi ini. 3. Teman- teman stambuk 2006, Fajar, Janter, Ju Win, Desi, Bangga, Nany, dan teman-teman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Terima kasih atas bantuan dan dukungan yang telah diberikan. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini, untuk itu penulis juga menerima saran dan kritik yang membangun dari pembaca. Akhir kata semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan memberi kontribusi baru khususnya dalam bidang kehutanan. Terima kasih.


DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK................................................................................................... i ABSTRACT.................................................................................................. ii RIWAYAT HIDUP ..................................................................................... iii KATA PENGANTAR ................................................................................. iv DAFTAR ISI ............................................................................................... v DAFTAR TABEL ....................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... ix PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................ Tujuan Penelit ian .................................................................................... Manfaat Penelit ian .................................................................................. Hipotesis Penelit ian.................................................................................

1 3 3 3

TINJAUAN PUSTAKA Serbuk Kayu (Wood Flour) ..................................................................... Polimer (Plast ik) ..................................................................................... Sejarah Plast ik ........................................................................................ High Density Polyethylene (HDPE) ........................................................ Papan Plast ik Ko mposit (Wood Plastic Composite) ................................. Pengert ian Sampah Plast ik ...................................................................... Pengelo laan Limbah Plast ik dengan Metode Daur Ulang (Recycle) ......... Serbuk Kayu Sebagai Filler .................................................................... Plast ik Daur Ulang Sebagai Matriks ........................................................ Papan Ko mposit ...................................................................................... Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Papan Partikel ..................................

4 8 9 10 11 12 13 15 16 17 19

METODE PENELITIAN Waktu dan Lokasi Penelit ian .................................................................. Bahan dan Alat Penelit ian ....................................................................... Prosedur Penelit ian ................................................................................. Persiapan bahan baku ........................................................................ Persiapan serbuk kayu sebagai filler............................................ Persiapan plast ik HDPE daur ulang sebagai matriks ................... Ko mposisi kebutuhan bahan baku papan plast ik ......................... Proses pembuatan papan plast ik ........................................................ Pencampuran .............................................................................. Pengempaan ............................................................................... Pengkondisian ............................................................................ Pemotongan contoh uji ...................................................................... Pengujian sifat fisis ...........................................................................

20 20 21 21 21 22 22 23 23 24 24 24 25


Kerapatan ................................................................................... Kadar air (KA)............................................................................ Daya serap air ............................................................................. Pengembangan tebal ................................................................... Pengujian sifat mekanis ..................................................................... Keteguhan lentur (modulus of elasticity) ..................................... Keteguhan patah (modulus of rupture) ........................................ Keteguhan rekat internal (internal bond) ..................................... Kuat pegang sekrup (scre w holding power)................................. Proses pengujian kualitas ................................................................... Analisis data ...................................................................................... Penentuan peringkat kualitas .............................................................

25 26 26 26 27 27 27 28 29 29 30 31

HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian Sifat Fisis ................................................................................ Kerapatan .......................................................................................... Kadar air ........................................................................................... Daya serap air ................................................................................... Pengembangan tebal .......................................................................... Pengujian Sifat Mekanis .......................................................................... Keteguhan lentur (modulus of elasticity) ............................................ Keteguhan patah (modulus of rupture) ............................................... Keteguhan rekat internal (internal bond) ........................................... Kuat pegang sekrup (scre w holding power) ....................................... Penentuan Peringkat Kualitas ..................................................................

33 34 36 38 41 42 43 45 46 48 49

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ............................................................................................. 51 Saran ....................................................................................................... 51 DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 52 LAMPIRAN


DAF T AR T AB E L No. 1. 2. 3. 4.

Halaman

Perbedaan sifat plast ik thermoplastic dan plastik thermosetting ............... Sifat-sifat high-density polyethylene (HDPE) .......................................... Ko mposisi kebutuhan bahan baku papan plast ik ...................................... Sifat fisis dan mekanis papan ko mposit dengan standar JIS A 5908 : 2003 .............................................................................................

9 11 23 30


DAFTAR GAMBAR No.

Halaman

1. Serbuk kayu (wood flour) ....................................................................... 6 2. Struktur rantai dasar polyethylene ........................................................... 10 3. Plast ik jenis high-density polyethylene murni ......................................... 11 4. Plast ik jenis high-density polyethylene yang telah didaur ulang .............. 15 5. Diagram alur proses persiapan serbuk kayu ............................................ 21 6. Diagram alur proses persiapan plast ik daur ulang ................................... 22 7. Pola pemotongan contoh uji ................................................................... 24 8. Pengukuran dimensi papan plast ik.......................................................... 25 9. Cara pembebanan pengujian MOE dan MOR.......................................... 28 10. Cara pengujian internal bond ................................................................. 29 11. Posisi sekrup pada pengujian kuat pegang sekrup ................................... 29 12. Diagram alur proses pembuatan papan plast ik ........................................ 32 13. Papan ko mposit plast ik yang dihasilkan ................................................. 33 14. Grafik rerata nilai kerapatan pada papan plastik komposit ...................... 35 15. Grafik rerata nilai kadar air pada papan plastik komposit ....................... 36 16. Grafik rerata nilai daya serap air pada papan plastik ko mposit selama 2 jam dan 24 jam .................................................................................... 39 17. Grafik rerata nilai pengembangan tebal pada papan plast ik ko mposit selama 2 jam dan 24 jam ........................................................................ 41 18. Grafik rerata nilai MOE pada papan plast ik ko mposit ............................ 43 19. Grafik rerata nilai MOR pada papan plast ik komposit ............................ 45 20. Grafik rerata nilai keteguhan rekat internal pada papan plast ik komposit 47 21. Grafik rerata nilai kuat pegang sekrup pada papan plastik ko mposit ....... 48


DAF T AR L AM P I RAN No.

Halaman

1. Kebutuhan bahan baku papan komposit plast ik ...................................... 55 2. Data hasil pengujian papan komposit plast ik .......................................... 55 3. Analisis sidik ragam untuk kerapatan ..................................................... 58 4. Analisis sidik ragam untuk kadar air....................................................... 58 5. Analisis sidik ragam untuk pengembangan tebal selama 2 jam ............... 58 6. Analisis sidik ragam untuk pengembangan tebal selama 24 jam ............. 58 7. Analisis sidik ragam untuk daya serap air selama 2 jam.......................... 58 8. Analisis sidik ragam dan uji DMRT untuk daya serap air selama 24 jam 59 9. Analisis sidik ragam untuk MOE............................................................ 59 10. Analisis sidik ragam untuk MOR ........................................................... 59 11. Analisis sidik ragam untuk keteguhan rekat internal ............................... 59 12. Analisis sidik ragam dan uji DMRT untuk kuat pegang sekrup............... 60 13. Peringkat perlakuan terbaik pada seluruh pengujia n ............................... 60


Universitas Sumatera Utara

Recommend Documents